Java多線程:生產(chǎn)者與消費者案例
更新時間：2021年07月27日 17:06:56 作者：魚小洲
這篇文章主要介紹了Java并發(fā)編程中的生產(chǎn)者與消費者模型簡述,多線程并發(fā)是Java編程中最終要的部分之一,需要的朋友可以參考下，希望能給你帶來幫助
前言
想象一下生活中哪些是和線程沾邊的？飯店炒菜就是一個很好的例子
首先客人要吃菜，前提是廚師要炒好，也就是說，廚師不炒好的話客人是沒有飯菜的。這時候，廚師就是一個線程，客人拿菜就是另一個線程。
工具
jdk13，IDEA2019.1.4
知識點
Thread、Runnable、synchronized、面向?qū)ο笾R（繼承、封裝、接口、方法重寫）、條件判斷以及線程的一些其他知識點
設(shè)計思路
首先要有兩個線程，也就是說要兩個類，分別是Producer（生產(chǎn)者）和Consumer（消費者）。
由于我們是模擬廚師與客人之間的互動，也就是說還需要一個類來封裝信息：Message（類）。
然后，避免線程之間發(fā)生數(shù)據(jù)混亂的情況，肯定還需要使用synchronized來進行線程同步。
具體步驟
首先我們來一份沒有用synchronized的代碼，先看看效果：
public class Message {
private String title;
private String content;
Message(){
};
public Message(String title, String content) {
this.title = title;
this.content = content;
}
public String getTitle() {
return title;
}
public void setTitle(String title) {
this.title = title;
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
}
/*
* 定義生產(chǎn)者類Producer
* */
class Producer implements Runnable{
private Message msg=null;
public Producer(Message msg) {
this.msg = msg;
}
@Override
public void run() {
for (int i=0;i<=50;i++){
if (i%2==0){
this.msg.setTitle("喜歡夜雨嗎？");
try {
Thread.sleep(100);
}catch (InterruptedException e){
System.out.println(e);
}
this.msg.setContent("是的呢！");
}else {
this.msg.setTitle("還不關(guān)注我嗎？");
try {
Thread.sleep(100);
}catch (InterruptedException e){
System.out.println(e);
}
this.msg.setContent("好的呢！");
}
}
}
}
/*
* 定義消費者類Consumer
* */
class Consumer implements Runnable{
private Message msg=null;
public Consumer(Message msg) {
this.msg = msg;
}
@Override
public void run() {
for (int i=0;i<=50;i++){
try {
Thread.sleep(100);
}catch (InterruptedException e){
System.out.println(e);
}
System.out.println(this.msg.getTitle()+"--->"+this.msg.getContent());
}
}
}
class TestDemo{
public static void main(String[] args) {
Message msg=new Message();
new Thread(new Producer(msg)).start();
new Thread(new Consumer(msg)).start();
}
}
看看運行結(jié)果：
看仔細咯，發(fā)生了數(shù)據(jù)錯亂啊，Title與Content沒有一一對應(yīng)欸。咋辦？
能咋辦，改代碼唄。
發(fā)生數(shù)據(jù)混亂的原因完全是因為，生產(chǎn)者線程還沒生產(chǎn)的時候，消費者就已經(jīng)消費了（至于消費的啥我也不知道，我也不敢問啊）。所以造成了數(shù)據(jù)混亂，不過我們上面說了啊，要使用synchronized來讓線程同步一下。但是又會出問題，我們接著往下看
class TestDemo{
public static void main(String[] args) {
Message msg=new Message();
new Thread(new Producer(msg)).start();
new Thread(new Consumer(msg)).start();
}
}
class Message{
private String title,content;
public synchronized void set(String title,String content){
this.title=title;
this.content=content;
}
public synchronized void get(){
try {
Thread.sleep(1000);
}catch (InterruptedException e){
System.out.println(e);
}
System.out.println(this.title+"-->"+this.content);
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
public String getTitle() {
return title;
}
public void setTitle(String title) {
this.title = title;
}
}
class Producer implements Runnable{
private Message msg=null;
Producer(Message msg){
this.msg=msg;
}
@Override
public void run() {
for (int i=0;i<=50;i++){
if (i%2==0){
this.msg.set("喜歡夜雨嗎？","是的呢！");
}else {
this.msg.set("還不關(guān)注嗎？","好的呢！");
}
}
}
}
class Consumer implements Runnable{
private Message msg=null;
Consumer(Message msg){
this.msg=msg;
}
@Override
public void run() {
for (int i=0;i<=50;i++){
this.msg.get();
}
}
}
我又重新封裝了一些方法，然后運行的時候，wc，數(shù)據(jù)倒是不混亂了，但是呢，數(shù)據(jù)重復了一大堆。
為啥會出現(xiàn)這個問題呢?最后想了一下，會出現(xiàn)這種問題的，就是因為線程的執(zhí)行順序的問題。我們想要實現(xiàn)的效果是生產(chǎn)者線程執(zhí)行了之后，讓生產(chǎn)者線程等待，而后讓消費者線程執(zhí)行，等待消費者線程執(zhí)行完成之后就又讓生產(chǎn)者線程繼續(xù)執(zhí)行。后來我又查了查官方文檔，發(fā)現(xiàn)Object類中專門有三個方法是與線程相關(guān)的：
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| public final void wait() throws InterruptedException | 線程的等待 |
| public final void notify() | 喚醒第一個等待線程 |
| public final void notifyAll() |
當我看到這些方法的時候，心里愣了一下，這不就是我們想要的方法嗎，用wait()方法來讓生產(chǎn)者線程等待，然后運行消費者線程，等消費者線程執(zhí)行完了之后又讓生產(chǎn)者線程去執(zhí)行。這其中我們用true和false來表示運行開始和運行暫停。
最后我們來看看完成品的代碼：
class TestDemo{
public static void main(String[] args) {
Message msg=new Message();
new Thread(new Producer(msg)).start();
new Thread(new Consumer(msg)).start();
}
}
class Message extends Exception{
private String title,content;
private boolean flag=true;
// true表示正在生產(chǎn)，不要來取走，因為沒由讓消費者區(qū)走的
// false表示可以取走，但是不能生產(chǎn)
public synchronized void set(String title,String content){
if (this.flag==false){
try {
super.wait();
}catch (InterruptedException e){
System.out.println(e);
}
}
this.title=title;
try {
Thread.sleep(60);
}catch (InterruptedException e){
System.out.println(e);
}
this.content=content;
this.flag=true; // 生產(chǎn)完成，修改標志位
super.notify(); // 喚醒等待線程
}
public synchronized void get(){
if (flag==true) {// 已經(jīng)生產(chǎn)好了，等待取走
try {
super.wait();
}catch (InterruptedException e){
System.out.println(e);
}
}
try {
Thread.sleep(60);
}catch (InterruptedException e){
System.out.println(e);
}
System.out.println(this.title+"-->"+this.content);
this.flag=true;
super.notify();
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
public String getTitle() {
return title;
}
public void setTitle(String title) {
this.title = title;
}
}
class Producer implements Runnable{
private Message msg=null;
Producer(Message msg){
this.msg=msg;
}
@Override
public void run() {
for (int i=0;i<=50;i++){
if (i%2==0){
this.msg.set("喜歡夜雨嗎？","是的呢！");
}else {
this.msg.set("還不關(guān)注嗎？","好的呢！");
}
}
}
}
class Consumer implements Runnable{
private Message msg=null;
Consumer(Message msg){
this.msg=msg;
}
@Override
public void run() {
for (int i=0;i<=50;i++){
this.msg.get();
}
}
}
運行結(jié)果我就不貼了，你們自己去測試一下吧…
總結(jié)
這個案例完美的呈現(xiàn)了線程以及面向?qū)ο笾R的綜合運用，具有很強的實際操作性
本篇文章就到這里了，希望能給你帶來幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容！
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